Giáo án Sinh học 10 (Kết nối tri thức) - Chủ đề STEM: Thiết kế thùng ủ rác hữu cơ

Nội dung tài liệu: Giáo án Sinh học 10 (Kết nối tri thức) - Chủ đề STEM: Thiết kế thùng ủ rác hữu cơ

1. CHỦ ĐỀ STEM:THIẾT KẾ THÙNG Ủ RÁC HỮU CƠ Sinh học lớp 10 Mô tả chủ đề - Địa điểm tổ chức: Lớp học - Thời gian thực hiện: 03 tiết - Kiến thức khoa học trong chủ đề: HS vận dụng kiến thức về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật (Bài 18: Sinh trưởng ở vi sinh vật, các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật; Bài 19: Quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở VSV- Sinh học 10 – cánh diều) để thiết kế thùng ủ rác hữu cơ bằng những phụ phẩm nông sản với những tiêu chí cụ thể. Sau khi hoàn thành HS có thể sử dụng phân hữu cơ để bón cho cây trồng trong khuôn viên nhà trường và gia đình. - Vấn đề thực tiễn: Chế tạo phân hữu cơ từ phụ phẩm nông sản I. MỤC TIÊU 1. Năng lực 1.1. Phát triển các năng lực chung Nhóm năng lực Năng lực thành phần - Tự đọc, tổng hợp thông tin thành hệ thống kiến thức, liên kết được Năng lực tự học kiến thức đã học và áp dụng vào thực tế. - Điều chỉnh sai sót, hạn chế của bản thân trong quá trình học tập, đúc kết kinh nghiệm để vận dụng vào dự án tiếp theo. - Chủ động trao đổi và đưa ra ý kiến về đề cương cũng như quá trình Giao tiếp và hợp làm sản phẩm của dự án. tác - Rèn luyện kĩ năng tương tác, hiểu rõ vai trò và trách nhiệm của mình trong hoạt động chung của nhóm, tự đánh giá khả năng của bản thân tham gia đóng góp trong nhóm. - Phát hiện, nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, cuộc sống. Giải quyết vấn đề, - Phân tích được các tình huống có vấn đề, đề xuất các giải pháp để giải sáng tạo quyết vấn đề, lựa chọn được giải pháp tối ưu. - Thực hiện và đánh giá giải pháp được lựa chọn, suy ngẫm để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới. 1.2. Năng lực sinh học - Phân biệt được quá trình phân giải các đại phân tử hữu cơ chủ yếu ở VSV. - Nêu được lợi ích và tác hại của quá trình phân giải đối với đời sống, sản xuất và con người. - Phát biểu được khái niệm nhân tố sinh trưởng, phân biệt vi sinh vật nguyên dưỡng và vi sinh vật khuyết dưỡng. - Kể tên được các yếu tố lí học, hóa học ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật. 1
2. - Giải thích cơ sở khoa học một số ứng dụng thực tiễn (phơi nắng, sấy khô, muối chua rau, củ, quả, ngâm rau sống với muối ). - Vận dụng được kiến thức toán học và công nghệ để tính toán, thiết kế thùng ủ rác hữu cơ từ phế phẩm nông nghiệp. - Trình bày, bảo vệ được bản thiết kế và đánh giá được chất lượng sản phẩm, phản biện được các ý kiến thảo luận. - Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm. 2. Phẩm chất - Độc lập, tự giác tự chịu trách nhiệm trước nhóm, lớp. - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, làm việc khoa học và chính xác. - Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học; Nghiêm túc nhìn nhận những khuyết điểm của bản thân trong quá trình làm việc nhóm, lựa chọn nguyên liệu và chế tạo sản phẩm. - Học sinh hứng thú đam mê khoa học, ham học hỏi, tìm hiểu và nghiên cứu chế tạo sản phẩm có tính ứng dụng và thực tiễn. - Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp. II. KIẾN THỨC LĨNH VỰC STEM TRONG CHỦ ĐỀ Kiến thức khoa học Kiến thức công nghệ Kiến thức kỹ thuật Kiến thức toán học (S) (T) (E) (M) - Sinh học: Phần vi - Sử dụng các nguyên - Xây dựng được - Xác định tỉ lệ các sinh vật lớp 10. vật liệu thiết kế thùng quy trình ủ rác hữu loại nguyên liệu. + Đặc điểm của quá ủ rác hữu cơ cơ. - Lập danh sách vật trình sinh trưởng của - Sử dụng các phần - Thực hiện được liệu và hạch toán chi quần thể VSV. mềm hỗ trợ để thực các thao tác tiến phí mua nguyên vật + Quá trình phân giải hiện dự án: Word, hành làm sản phẩm. liệu để tiến hành ủ rác powerpoint, thu thập hữu cơ. các chất ở vi sinh vật. thông tin qua mạng + Các yếu tố ảnh internet có liên quan - Đề xuất chiến lược hưởng đến sự sinh đến chủ đề. kinh doanh, trưởng của VSV. marketing sản phẩm III. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Chuẩn bị của giáo viên 2
3. a. Xây dựng kế hoạch về thời gian, địa điểm, hoạt động cụ thể thực hiện dự án b. Xây dựng câu hỏi định hướng cho học sinh và các nội dung liên quan b1. Phát cho học sinh bộ câu hỏi định hướng là Phiếu học tập số 1: Phiếu học tập số 1: Câu 1: Trình bày quá trình phân giải các chất ở vi sinh vật? Hãy kể tên các ứng dụng quá trình phân giải của vi sinh vật trong đời sống hàng ngày của con người? Câu 2: Sinh trưởng của vi sinh vật là gì? Câu 3: Trình bày các yếu tố hóa học ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật? Nêu ứng dụng các yếu tố hóa học trong việc điều chỉnh sinh trưởng của vi sinh vật? Câu 4: Trình bày các yếu tố vật lí ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật? Nêu ứng dụng các yếu tố lí học trong việc điều chỉnh sinh trưởng của vi sinh vật? b2. Bảng công thức phối trộn nguyên liệu và quy trình dự kiến - Bảng công thức phối trộn nguyên liệu: Nguyên liệu Khối lượng Thời gian ủ 1- Rỉ đường 0,5kg 1 tháng 2- Lõi ngô 1kg 1 tháng 3- Rơm rạ 1kg 1 tháng 4-Bã lạc 0,5kg 1 tháng 5 – Men vi sinh 0,2g (1 gói) 1 tháng - Các nguyên liệu và dụng cụ sử dụng: STT Tên nguyên vật liệu, dụng cụ Số lượng dự kiến 1 Thùng nhựa có nắp đậy 1 3
4. 2 Kéo hoặc dao 1 3 Găng tay 1 4 Lõi ngô, cám gạo, khô cá, bã đậu, bã lạc, Tùy nhóm HS quả chuối chín, lá ngô 5 Men vi sinh Tùy lượng phụ phẩm - Quy trình dự kiến: Các Nội dung Thời gian dự kiến bước 1 Các nguyên vật liệu Chuẩn bị trước 2 Cắt nhỏ nguyên liệu 25 phút 3 Phối trộn nguyên liệu với men vi sinh 15 phút 4 Cho sản phẩm phối trộn vào thùng có nắp đậy 5 phút c. Xây dựng các tiêu chí đánh giá học sinh - Cách thức đánh giá kết quả hoạt động trong dự án: Thành lập ban giám khảo, quan sát đánh giá sản phẩm của các nhóm theo các tiêu chí ở phiếu đánh giá số 1 và phiếu đánh giá số 2. c1. Phiếu đánh giá số 1 TT Tiêu chí Điểm Điểm tối đa đạt được 1 Trình bày kiến thức về quá trình tổng hợp và phân giải các chất 1 ở vi sinh vật; Sinh trưởng của vi sinh vật; Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật và đề xuất được qui trình thiết kế thùng ủ rác hữu cơ. 2 Giải thích rõ kiến thức các bộ môn có liên quan: Hóa học, Vật 1 lý, Toán 3 Xây dựng và hoàn thiện bản thiết kế. 2 4 Trình bày và giới thiệu sản phẩm về thùng ủ rác hữu cơ đã thiết 2 kế 5 Kết quả ứng dụng của sản phẩm thông qua phiếu học tập số 2 2 4 Trình bày báo cáo sinh động, hấp dẫn. 2 4
5. Tổng điểm 10 c2. Phiếu đánh giá số 2 TT 5 điểm 10 điểm 1 Đảm bảo đủ nội dung . Xác định được kiến thức cần sử dụng để thiết kế, chế tạo dụng cụ theo các tiêu chí đã nêu. 2 Sử dụng an toàn. Sử dụng an toàn đa công dụng. 3 Sản phẩm tiện dụng. Sản phẩm gọn, dễ sử dụng, đảm bảo thẩm mỹ. 4 Chi phí thấp Chi phí thấp - Hiệu quả 2. Các nguyên vật liệu, phương tiện, thiết bị cần sử dụng - Thiết bị: Máy tính, máy chiếu, phiếu đánh giá học tập của giáo viên và học sinh, phiếu học tập, bút viết cho các nhóm. Dụng cụ, thiết bị cho từng tiết học. - Học liệu: Kế hoạch dạy học. Kế hoạch phân công nhiệm vụ, bài giảng Powerpoint, sách giáo khoa môn sinh lớp 10, các nguồn tài liệu, các website để tham khảo. 3. Chuẩn bị của học sinh - Nghiên cứu kiến thức lý thuyết về lên men của VSV, đi trải nghiệm và làm báo cáo về cách sản xuất sữa chua, cơm rượu, nem chua, dưa muối của người dân, quán ăn, nhà hàng ở địa phương. - Các dụng cụ, thiết bị thiết kế thùng ủ rác hữu cơ: thùng có nắp đậy bằng các vật liệu khác nhau, dao, kéo, cốc, găng tay, que trộn, cân, - Phụ phẩm chăn nuôi, trồng trọt: Lõi ngô, trấu, bã đậu, rỉ đường, .sẵn có tại địa phương. - Men vi sinh. IV. Tiến trình dạy học 4.1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề a) Yêu cầu cần đạt: - HS vận dụng được kiến thức về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật; Sinh trưởng của vi sinh vật; Các nhân tố ảnh hướng đến sinh trưởng của vi sinh vật để thiết kế thùng ủ rác hữu cơ từ các phụ phẩm chăn nuôi, trồng trọt theo các tiêu chí: sử dụng phụ phẩm trong trồng trọt, chăn nuôi sẵn có tại gia đình, địa phương; đảm bảo chi phí thấp nhất. 5
6. - HS thiết kế và thuyết minh trước khi sử dụng nguyên vật liệu, dụng cụ để chế tạo sản phẩm và thử nghiệm. b) Nội dung dạy học: - Tìm hiểu quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật; Các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật. - Xác định nhiệm vụ chế tạo thùng ủ rác hữu cơ: Tạo ra được phân hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp thúc đẩy cây sinh trưởng phát triển tốt, tránh ô nhiễm môi trường. c) Dự kiến sản phẩm đáp ứng yêu cầu cần đạt: - Xây dựng được kế hoạch thực hiện nhiệm vụ phải làm và phân công nhiệm vụ cụ thể cho các thành viên trong nhóm. - Mô tả và giải thích được cơ sở khoa học của chế tạo thùng ủ rác hữu cơ. - Xác định được kiến thức cần sử dụng để thiết kế, chế tạo dụng cụ theo các tiêu chí đã nêu. d) Tiến trình dạy học cụ thể Nội dung Hoạt động HS Hoạt động GV Công cụ hỗ trợ - Giáo viên giao - Học sinh ghi lời cho học sinh tìm mô tả và giải thích Tổ chức nhóm hiểu kiến thức sinh vào vở cá nhân; Đặt vấn đề học 10, bài 23, bài -Trao đổi với bạn Chuyển giao 27; bài 25; Chương (nhóm 4 học sinh); I, II; Phần ba: Sinh nhiệm vụ - Trình bày và thảo học vi sinh vật luận chung. - Giáo viên xác - Học sinh tính toán Sử dụng an toàn, nhận kiến thức cần để thiết kế, chế tạo tiện dụng, chi phí Khám phá kiến sử dụng là sử dụng dụng cụ với các thấp. thức về quá trình kiến thức Bài 23, tiêu chí đã cho. tổng hợp và phân bài 27; Chương I, - Xác định được giải các chất ở vi II; Phần ba: Sinh kiến thức cần sử sinh vật; Sinh học vi sinh vật. dụng để thiết kế, trưởng của vi sinh - Giao nhiệm vụ chế tạo dụng cụ vật; Các nhân tố cho học sinh tìm theo các tiêu chí đã ảnh hướng đến sinh hiểu trong sách nêu. trưởng của vi sinh giáo khoa và kiến vật. thức thực tế để giải thích và tính toán thông qua việc thiết 6
7. kế, chế tạo dụng cụ với các tiêu chí đã cho. Thống nhất tiến -Thông báo tiến - Nhận tiến trình trình dự án trình thực hiện dự thực hiện dự án án - Ghi nhận lại thời - Thống nhất thời gian đã thống nhất gian hoạt động. với giáo viên trong nhật ký dự án Hướng dẫn về nhà -Yêu cầu học sinh - Học sinh nhận tìm hiểu kiến thức nhiệm vụ. nền - Lên kế hoạch -Sưu tầm các phân công nhiệm nguyên liệu, dụng vụ cụ thẻ cho từng cụ thiết kế thùng ủ thành viên. rác hữu cơ. - Thiết kế mô tả thùng ủ rác hữu cơ trên giấy A0 4.2. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền a) Yêu cầu cần đạt: Học sinh hình thành kiến thức mới về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật; Sinh trưởng của vi sinh vật; Các nhân tố ảnh hướng đến sinh trưởng của vi sinh vật và đề xuất được phương pháp chế tạo phân hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp. b) Nội dung dạy học: - Giáo viên hướng dẫn học sinh nghiên cứu kiến thức SGK (Bài 23, bài 25; bài 27; Chương I, II; Phần ba: Sinh học vi sinh vật). - Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức trọng tâm: quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật; Các nhân tố ảnh hướng đến sinh trưởng của vi sinh vật. - Căn cứ vào kiến thức nền, các nhóm học sinh thảo luận về các thiết kế thùng ủ rác hữu cơ. - Giáo viên gợi ý: + Cơ sở khoa học của quá trình chế tạo phân hữu cơ? + Để chế tạo phân hữu cơ cần sử dụng nguyên vật liệu nào, điều kiện thực hiện? + Muốn rút ngắn thời gian ủ cần lựa chọn nguyên vật liệu như thế nào? 7
8. + Tỉ lệ thành phần nguyên liệu như thế nào để tạo được phân hữu cơ chất lượng? + Các nguyên liệu, dụng cụ nào cần được sử dụng và sử dụng như thế nào? - Các nhóm học sinh đề xuất giải pháp xây dựng phương án thiết kế và hoàn thành bản thiết kế tại nhà trong thời gian 4 tuần. - Học sinh xây dựng phương án thiết kế dụng cụ và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint ). Hoàn thành bản thiết kế (phụ lục đính kèm) và nộp cho giáo viên. - Yêu cầu: + Bản thiết kế chi tiết có kèm hình ảnh, mô tả rõ kích thước, hình dạng của dụng cụ và các nguyên vật liệu sử dụng + Trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. c) Dự kiến sản phẩm đáp ứng yêu cầu cần đạt: - Hoàn thiện phiếu học tập số 1: + Quá trình phân giải và tổng hợp các chất của vi sinh vật diễn ra như thế nào? + Các yếu tố lí học ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật như thế nào? + Các yếu tố hóa học ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật như thế nào? + Để sinh trưởng và phát triển tốt vi sinh vật cần các điều kiện gì? + Ý nghĩa của việc sử dụng phụ phẩm nông nghiệp đối với đời sống con người và đối với môi trường? - Học sinh xác định và ghi được thông tin, kiến thức về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật; Các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật. - Học sinh đề xuất và lựa chọn giải pháp có căn cứ, xây dựng được bản thiết kế dụng cụ đảm bảo các tiêu chí. d) Tiến trình dạy học cụ thể: KỸ THUẬT TỔ CHỨC DẠY HỌC NỘI DUNG Nội dung 1: Qúa trình phân giải của vi I. Quá trình phân giải: sinh vật: 1. Phân giải prôtein và ứng dụng: * Phân giải protein: * Giao nhiệm vụ: GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức đã học Prôteaza về cấu tạo, chức năng của cacbohidrat, - Prôtein Axit amin protein trả lời các câu hỏi sau: VSV hấp thụ axit amin và phân giải tiếp tạo ra năng lượng. Khi môi - Quá trình phân giải cacbohidrat, protein ở trường thiếu C và thừa nitơ VSV khử vi sinh vật diễn ra như thế nào? amin, sử dụng axit hữu cơ làm nguồn 8
9. - Quá trình phân giải cacbohidrat, prôtein cacbon. được ứng dụng như thế nào vào trong sản - Ý nghĩa: Thu được các axit amin để xuất? tổng hợp prôtein bảo vệ tế bào khỏi HS thực hiện nhiệm vụ: đọc thông tin trong bị hư hại. SGK trang 92, 93, vận dụng kiến thực tiễn - Ứng dụng: làm tương, làm nước trả lời câu hỏi. mắm GV gọi HS trả lời, HS khác nhận xét, bổ * Phân giải pôlisaccarit và ứng sung. dụng: GV kết luận nội dung. - Pôlyaccarit được phân giải ngoại bào tạo thành (mônôsaccarit) sau đó các đường đơn này được các VSV hấp thụ và phân giải theo con đường hô hấp hiếu khí, kị khí hay lên men. - Lên men etilic: Nấm Nấm Tinh bột Glucôzơ men đường hoá Men rượu êtanôl + CO2 * Phân giải xenlulôzơ: Xenlulôzơ Prôteaza Chất mùn, làm giàu chất dinh dưỡng cho đất, tránh ô nhiếm môi trường. - Ứng dụng: + Phân giải tinh bột để sản xuất kẹo, xirô, rượu + Tận dụng bã thải thực vật làm nấm ăn. + Làm thức ăn cho gia súc. Nội dung 2: Tìm hiểu về sinh trưởng của II. Sinh trưởng của VSV VSV 1. Khái niệm sinh trưởng của * Khái niệm sinh trưởng của VSV: VSV: - GV giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS xem video * Khái niệm: về sinh trưởng của VSV. Cho biết sinh trưởng của VSV là gì? Khác với sinh trưởng - Sinh trưởng ở VSV là quá trình ở sinh vật bậc cao như thế nào? tăng lên về số lượng tế bào trong 9
10. - Đọc thông tin trong bảng 25.1. Nhận xét: quần thể. + Số tế bào ở thế hệ 1 so với số tế bào ở thế hệ thứ 6? + Thời gian sinh trưởng giữa 2 thế hệ nối tiếp là bao nhiêu? * Thời gian thế hệ: - Cá nhân HS thực hiện nhiệm vụ: nghiên cứu SGK trả lời Thời gian của một thế hệ (g) là thời - HS trình bày ý kiến của mình gian từ khi sinh ra một tế bào đến khi - GV đánh giá kết quả tìm hiểu của HS và tế bào đó phân chia hoặc số tế bào yêu cầu HS trả lời trong quần thể tăng gấp đôi. - Thời gian 1 thế hệ là gì? * Một số công thức cơ bản: - Thời gian thế hệ phụ thuộc vào yếu tố Gọi nào? Có ý nghĩa gì dối với sự sinh trưởng n: số lần phân chia của tế bào của VSV? t: thời gian nuôi cấy VSV HS: Trả lời g: thời gian thế hệ GV: Chốt kiến thức và giúp HS thiết lập N0: Số TB vi khuẩn ban đầu trong công thức tính: Số tế bào của quần thể sau n quần thể phân chia (Nt). Yêu cầu học sinh vận dụng Nt: Số TB vi khuẩn sau thời gian t n làm bài tập ở lệnh 1 SGK. Nt = N0.2 HS: thực hiện nhiệm vụ: trả lời n= t/g. * Sinh trưởng của quần thể sinh vật trong môi trường nuôi cấy không liên 2. Sự sinh trưởng của quần thể tục: sinh vật a) Nuôi cấy không liên tục: GV giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS quan sát 3 lọ dưa muối có đánh số, nhận xét về mùi vị - Là môi trường nuôi cấy không của dưa trong 3 lọ. được bổ sung chất dinh dưỡng mới + 1, lọ dưa vừa muối và lấy đi các sản phẩm trao đổi chất. + 2, lọ dưa ngon + 3, lọ dưa khú - Quần thể VK sinh trưởng theo HS thực hiện nhiệm vụ: cá nhân quan sát thí 1đường cong gồm 4 pha : nghiệm và nhận xét màu dưa Pha tiềm phát, pha lũy thừa, pha cân Gọi 1,2 HS nhận xét về màu của 3 lọ dưa. bằng, pha suy vong GV đánh giá kết quá của HS và yêu cầu HS trả lời câu hỏi - Tại sao dưa bị khú? HS: vận dụng thực tế trả lời được: do không cho thêm rau, không lấy bớt nước dưa cũ. để lâu. pH tăng thuận lợi cho VSV gây hại tăng, nên dưa váng. GV: Nhận định: Môi trường nuôi cấy VSV 10
11. như vậy là môi trường nuôi cấy không liên tục, phát triển theo 4 pha GV: tiếp tục giao nhiệm vụ: yêu cầu đại diện 1 nhóm HS lên bảng trình bày thảo luận nhóm theo nội dung PHT. Thời gian 3 phút (Quá trình thảo luận thực hiện ở nhà) Tên pha dạng Số Lý do đường lượng cong TB trong quần thể Pha tiềm phát Pha luỹ thừa Pha cân bằng Pha suy vong HS: đại diện 1 HS lên trình bày kết quả thảo luận. Các nhóm khác nhận xét và bổ sung. GV: Nhận xét và kết luận bằng bảng phụ. * Sinh trưởng của quần thể VSV trong môi trường nuôi cấy liên tục: GV: đặt câu hỏi hỏi - Để thu được số VSV tối đa ta nên dừng ở b) Nuôi cấy liên tục pha nào? - Muốn khắc phục pha suy vong ta phải làm Là môi trường nuôi cấy được bổ gì? sung liên tục các chất dinh dưỡng - Thế nào là nuôi cấy liên tục? vào và đồng thời lấy ra một lượng HS: nghiên cứu SGK và liên hệ thực tế trả dịch nuôi cấy tương đương lời. GV: Nhận xét và đặt câu hỏi mở rộng - Trong môi trường nuôi cấy liên tục VSV sinh trưởng theo mấy pha? Tại sao? - Nuôi cấy liên tục nhằm mục đích gì? * Ứng dụng: Có những ứng dụng nào? - Sản xuất sinh khối để thu nhận Pr 11
12. HS: Trả lời đơn bào, các hoạt chất có hoạt tính GV: Nhận xét và kết luận sinh học cao: aa, enzim, kháng sinh Nội dung 3: Tìm hiểu các nhân tố ảnh III. Các nhân tố ảnh hưởng đến hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật: sinh trưởng của vi sinh vật: * Chất hóa học: 1. Chất hoá học: - Giao nhiệm vụ: GV yêu cầu học sinh trả a) Chất dinh dưỡng: lời câu lệnh trang 106 (Dùng E.coli khuyết - Là những chất giúp cho vi sinh vật dưỡng triptôphan âm đưa vào thực phẩm đồng hoá và tăng sinh khối hoặc thu nếu vi khuẩn mọc được (sinh trưởng) tức là năng lượng trong thực phẩm có triptôphan). Các chủng - Các chất hữu cơ: cacbonhidrat, vi sinh vật sống trong môi trường tự nhiên prôtêin, lipit thường là vi sinh vật nguyên dưỡng. - Một số chất vô cơ như: Nguyên tố - GV yêu cầu học sinh trả lời câu lệnh trang vi lượng: Zn, Mn, Bo, Mo, Fe 107 (cồn, nước Giaven, thuốc tím, nước ôxy - Nhân tố sinh trưởng là một số chất già ) hữu cơ cần cho sự sinh trưởng mà - HS Nghiên cứu SGK, thảo luận và trả lời chúng không tự tổng hợp từ chất vô câu hỏi. cơ. VD: axit amin, vitamin - GV gọi học sinh trả lời câu hỏi và gọi học + Vi sinh vật khuyết dưỡng: Không sinh khác nhận xét. tự tổng hợp được nhân tố sinh trưởng - GV nhận xét, bổ sung → kết luận + Vi sinh vật nguyên dưỡng: Tự tổng Tích hợp GDBVMT hợp được nhân tố sinh trưởng - Sử dụng các chất hoá học ức chế hoạt * Ứng dụng: Tìm hiểu thành phần động của vi sinh vật để xử lí ô nhiễm môi các chất dinh dưỡng phù hợp với trường do vi sinh vật gây ra. từng VSV để VSV có ích sinh trưởng - Bảo vệ vi sinh vật có ích trong môi trường tốt nhất đất bằng cách không thải ra môi trường các b) Chất ức chế sinh trưởng: chất hoá học hoặc các yếu tố vật lí kìm hãm - Là những chất làm vi sinh vật sự hoạt động của vi sinh vật. không sinh trưởng được hoặc làm chậm tốc độ sinh trưởng của VSV : * Các yếu tố lý học: Như cồn, iốt, clo - GV yêu cầu học sinh trả lời câu lệnh trang 2. Các yếu tố lý học: 107; *Tại sao các đồ phơi được nắng không a) Nhiệt độ: Chia vi sinh vật làm 4 bị hôi? Tại sao quả sấu, mơ nếu ngâm nhóm: ưa lạnh, ưa ấm, ưa nhiệt, ưa muối, đường để được lâu không bị hỏng? siêu nhiệt. - HS Nghiên cứu SGK, thảo luận và trả lời - Người ta thường dùng nhiệt độ cao câu hỏi. để thanh trùng và nhiệt độ thấp để - GV gọi học sinh trả lời câu hỏi và gọi học kìm hãm sự sinh trưởng của vi sinh sinh khác nhận xét. vật. + Ngăn giữ thực phẩm trong tủ lạnh thường b) Độ ẩm: Mỗi loại vi sinh vật sinh có nhiệt độ 4 oC ± 1oC nên các vi khuẩn gây trưởng trong 1 giới hạn độ ẩm nhất 12
13. bệnh bị ức chế khôngsinh trưởng được. định. Dùng nước để kích thích, + Vi sinh vật ký sinh trên động vật thường khống chế sinh trưởng của vi sinh là vi snh vật ưa ấm (30oC – 40oC). vật. + Các loại thức ăn nhiều nước rất dễ nhiễm c) Độ pH: Chia vi sinh vật thành 3 khuẩn vì vi khuẩn sinh trưởng tốt ở môi nhóm: ưa axit, ưa kiềm, trung tính. trường có độ ẩm cao. Tạo điều kiện nuôi cấy thích hợp cho + Trong sữa chua hầu như không có vi sinh các vi sinh vật. vật gây bệnh vì sữa chua có pH thấp ức chế d) Ánh sáng: Vi khuẩn quang hợp sự sinh trưởng của vi khuẩn gây bệnh. cần ánh sáng để quang hợp, tổng hợp - GV nhận xét, bổ sung → kết luận sắc tố, hướng sáng * Tích hợp GDBVMT: - Ánh sáng có thể ức chế, tiêu diệt vi - Bảo vệ sự bền vững của môi trường bằng sinh vật: tia tử ngoại, tia X, tia cách sử dụng sự sinh trưởng theo cấp số Gama nhân của vi sinh vật để sản xuất và phục vụ e) Áp suất thẩm thấu: Gây co nguyên nhu cầu ngày càng tăng của con người, sinh làm cho VSV không phân chia giảm bớt sự lệ thuộc vào tài nguyên thiên được. Dùng đường, muối tạo áp suất nhiên. thẩm thấu để kìm hãm sự sinh trưởng - Một số chất hoá học có tác dụng hạn chế của vi sinh vật. sự sinh trưởng của VSV có hại được sử dụng làm trong sạch nguồn nước, môi trường các cơ quan, xí nghiệp có khả năng gây ô nhiễm cao. - Xây dựng ý thức giữ gìn vệ sinh chung 4.3. HOẠT ĐỘNG 3: BẢO VỆ GIẢI PHÁP a) Yêu cầu cần đạt: Học sinh hoàn thiện được bản thiết kế thùng ủ rác hữu cơ. b) Nội dung dạy học: - Học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. - Thảo luận, đặt câu hỏi và phản biện các ý kiến về bản thiết kế; ghi lại các nhận xét, góp ý; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế nếu cần. - Phân công công việc, lên kế hoạch thiết kế thùng ủ rác hữu cơ. c) Dự kiến sản phẩm đáp ứng yêu cầu cần đạt: Bản thiết kế dụng cụ sau khi được điều chỉnh và hoàn thiện. d) Tiến trình dạy học cụ thể: - Giáo viên đưa ra yêu cầu về: + Nội dung cần trình bày; + Thời lượng báo cáo; 13
14. + Cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận. - Học sinh báo cáo, thảo luận. - Giáo viên điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ học sinh 4.4. HOẠT ĐỘNG 4: CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM a) Mục tiêu: - Học sinh dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn để chế tạo thùng ủ rác hữu cơ đảm bảo yêu cầu đặt ra. - Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần. b) Nội dung dạy học: - Học sinh sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước (thùng có nắp đậy, phụ phẩm sinh học, dao, kéo, men vi sinh, ) để thiết kế thùng ủ rác hữu cơ. - Trong quá trình chế tạo các nhóm hạn chế sự ảnh hưởng của các nhân tố vật lý, hóa học đến quá trình ủ rác. c) Dự kiến sản phẩm: Mỗi nhóm có một sản phầm là thùng ủ rác tạo phân hữu cơ đã được hoàn thiện và thử nghiệm. d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh GV: Yêu cầu các nhóm trình bày lại quy HS: Trình bày quy trình làm sản phẩm trình thực hiện của nhóm trên giấy trên giấy của nhóm. A2 và treo trên bảng. HS: Đặt câu hỏi phản biện (nếu có) GV: Yêu cầu các nhóm thực hành làm sản HS: Thực hiện theo kế hoạch của phẩm: nhóm + Kiểm tra nguyên, vật liệu. + Tiến hành theo quy trình. GV: Quan sát các nhóm thực hành và hỗ trợ. + Sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước để thiết kế thiết kế thùng ủ rác hữu HS: Tiến hành chế tạo, thử nghiệm và cơ theo bản thiết kế. hoàn thiện sản phầm theo nhóm. + Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm. GV: Nhận xét, đánh giá sản phẩm và quá trình thực hiện. 14
15. 4.5. HOẠT ĐỘNG 5: BÁO CÁO, CHIA SẺ, THẢO LUẬN a) Yêu cầu cần đạt: Các nhóm học sinh giới thiệu thùng ủ rác trước lớp, chia sẻ về kết quả thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phầm. b) Nội dung dạy học: - Các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp. - Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra: + Sử dụng vật liệu tái chết, dễ tìm, mô hình đơn giản, hiệu quả. + Phân bón hữu cơ có hàm lượng chất dinh dưỡng dễ hấp thụ, tỉ lệ cao, thúc đẩy sự sinh trưởng của cây. - Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm. + Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình và tiếp thu các góp ý, nhận xét từ giáo viên và các nhóm khác; + Sau khi chia sẻ và thảo luận, đề xuất các phương án điều chỉnh sản phẩm. + Chia sẻ các khó khăn, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra qua quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế thùng ủ rác hữu cơ. c) Dự kiến sản phẩm đáp ứng yêu cầu cần đạt: - Dụng cụ đã chế tạo được và nội dung trình bày báo cáo của các nhóm. d) Tiến trình dạy học cụ thể: - Giáo viên: Giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phầm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ. - Học sinh: + Trình diễn thuyết quy trình đo nhu cầu hấp thụ nước của cây, nêu lên được ứng dụng kiến thức trong phạm vi chương trình THPT, thử nghiệm để đánh giá khả năng hấp thụ. + Các nhóm trình bày và giới thiệu sản phẩm về dụng cụ đo nhu cầu nước đã thiết kế, đề xuất các phương án đo, các mô hình và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế. 15
16. + Nghe ý kiến nhận xét, trả lời các câu hỏi của các nhóm và của giáo viên về sản phẩm đã thiết kế và ứng dụng sản phẩm để đo nhu cầu nước ở thực vật, rút ra biện pháp tưới tiêu hợp lý cho cây trồng. * Giáo viên + Thành lập ban giám khảo, quan sát đánh giá sản phẩm của các nhóm theo các tiêu chí ở phiếu đánh giá số 1 và số 2. + Tổng kết đánh giá chung toàn bộ quá trình thưc hiện dự án của các nhóm học sinh. + Nêu hệ thống câu hỏi ở các mức độ nhận thức khác nhau để đánh giá khă năng vận dụng kiến thức của học sinh thông qua chủ đề STEM vừa thực hiện 16
17. PHỤ LỤC : PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ STT Thành viên Nhiệm vụ 1 2 3 4 5 6 7 17